Question

在測定一個未知電阻R_X的阻值時，小山和小海設計了如圖甲所示的實驗電路，其中R₁是電阻箱，S₁為單刀雙擲開關．

（1）閉合開關S后，把開關S₁接到觸點______（選填寫“1”或“2”），調節滑動變阻器R，使電壓表有合適的示數U；把開關S₁接到另一觸點后，小山和小海采取了不同的實驗操作．
小山的操作：保持滑片P的位置不變，只調節電阻箱R₁，直到電壓表示數為U；
小海的操作：同時調節滑動變阻器R和電阻箱R₁，直到電壓表表示數為U．
你認為兩人的操作中，______的操作是正確的．
（2）選擇正確的實驗操作后，電阻箱R₁上各旋鈕的位置如圖乙所示，其讀數為______Ω，則待測電阻R_X的阻值應為______Ω．
（3）若去掉滑動變阻器，在不增加其它實驗器材的條件下，本實驗______（選填“能”或“不能”）完成測量．（假定電壓表不會燒壞）

Answer 1

解：（1）閉合開關S后，把開關S₁接到觸點1，調節滑動變阻器R，使電壓表有合適的示數U；
然后保持滑動變阻器的阻值不變，開關S₁接到觸點2，調節電阻箱使電壓表的示數為U，根據串分壓的指針，此時電阻箱的阻值便等于R_x的阻值；
若改變滑動變阻器的阻值，則電阻箱的阻值不等于R_x的阻值；所以小山的操作是正確的；
（2）由圖乙知，電阻箱的電阻為：R₁=1×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=108Ω．
所以，R_X=R₁=108Ω；
（3）若去掉滑動變阻器，在不增加其它實驗器材的條件下，無論怎樣調節，電壓表的示數始終等于電源電壓，所以不能完成測量．
故答案為：（1）1；小山；（2）108；108；（3）不能．
分析：（1）本實驗采用等效替代的方法測R_X的阻值．
S₁接觸點1，移動滑動變阻器，使電壓表示數為U．
S₁接觸點2，保持滑動變阻器滑片位置不變，調節電阻箱，使電壓表示數為U，此時R_X與電阻箱連入電路的阻值相同．
（2）電阻箱連入電路的示數為“旋鈕對應數字×倍數”之和；
待測電阻的阻值等于電阻箱的阻值；
（3）若去掉滑動變阻器，則電壓表的示數始終等于電源電壓，不發生變化．
點評：（1）掌握物理常用的物理探究方法．等效替代法、控制變量法、推理法、轉換法、模型法、類比法是初中物理常用的方法．
（2）在辨別小明與小亮的操作方法時，容易混淆．R_X與R₁電壓之比相同，電阻之比相同，但是R_X與R₁不一定相同．